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没有柴油发电机,数据中心的大船是否说翻就翻?

作者 Admin 浏览 发布时间 16/07/28

数据中心的设计中,柴油发电机始终都占有重要的一席,如何为高级别的数据中心提供稳定可靠的电力供应一直是重中之重,作为市电的备用,柴油发电机的设计选择可不能像友谊的小船说翻就翻,高质量持续稳定的供电是柴发的职责。那么我们就来说说柴油发电机设计中的几个重要问题吧!

首先,我们是选低压柴油发电机,还是选高压柴油发电机?

数据中心常用的柴油发电机分为0.4kV和10kV的两种。通常来讲,大型数据中心电气负荷总容量通常较高,低压柴油发电机在保证容量的前提下,母线承载电流的压力巨大,而10kv中压机组对此则毫无压力,10kv高压柴油发电机不再受母线容量的限制,能够进行大容量并机,满足高密度、大容量数据中心的需求。并且在输送相同功率的情况下,电压越高,线路电流越小,因此在同样的电能输送条件下,高压能够减少线路的电能损耗。而且采用高压柴油发电机组,当高压系统发生短路时,短路电流要比低压系统短路电流小得多,相对较容易选择断路器,而且一旦发生短路,其危害也小得多。
但是高压机组通常需要考虑另外配套高压开关柜,而低压柴油发电机通常本机带开关,可以就地保护发电机组。
综合来讲,高压柴油发电机是大型数据中心的理想选择。
其次,如何保证柴油发电机组在在数据中心稳定可靠的应用?

1. 数据中心柴油发电机需要克服高非线性负载的影响。
数据中心存在着大量的UPS、服务器和变频启动的空调,这些都是非线性负载。
非线性负载是指在一个电子/电气线路中,作用在负载上的电压与产生的电流之间不成线性关系,在负载的投入、运行过程中,电压和电流的关系是经常变化的,这样的负载即为非线性负载。
非线性负载产生的谐波会对发电机造成如下危害:
1.  增加发电机损耗,造成绕组温度升高,损坏绝缘;
2.  造成测量不准确;
3.  造成电压失调。

那么我们该如何应对非线性负载呢?

1.   用电设备增加滤波装置;
2.   选用特殊节距的发电机消除特定谐波;
3.   改进发电机电压调节器,采用数字调压;
4.   采用隔离变压器;
5.   配置发电机定子温度检测保护;
6.   加大发电机组;
7.   配置永磁发电机。

 
2. 数据中心柴油发电机需要配置高压并机系统。
高压并机系统需要具有并机10台以上的机组的能力;
高压并机系统需要有智能合闸的功能;
高压并机系统需要具有功率管理的功能,即根据负载确定投入发电机组的台数;
高压并机系统需要采用独立的控制方式,避免个别机组控制系统故障,影响到整个并联系统。而且主单元控制主机至少为2个,互为热备份。

3. 数据中心柴油发电机是对发热很敏感的电气设备。
H级绝缘,F级温升发电机,电气绝缘寿命约10-12万小时;
H级绝缘,H级温升发电机,电气绝缘寿命约5-6万小时;
F级绝缘,F级温升发电机,电气绝缘寿命约3-4万小时;
配置低温升等级的发电机实际上就是配置了一个更大功率的发电机;
NEMA关于发电机的温升限值(环境温度为40℃):

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